ВВЕДЕНИЕ 2
1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ, ПОСВЯЩЕННЫХ ИЗУЧЕНИЮ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ГОРЯЩИХ И ТЛЕЮЩИХ ЧАСТИЦ 4
1.1. Проблемы перехода пожаров от природной к городской среде - современные подходы и
НЕОБХОДИМОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ 4
1.2. Эксперименты, проводимые в Национальном институте стандартов и технологий США 6
1.2.1. Определение уязвимости элементов керамической черепичной кровли при воспламенении
воздействием обгоревших частиц 7
Экспериментальная установка 7
Результаты и обсуждение 11
1.2.2. Исследование проникновения обгоревших частиц, переносимых ветром, в вентиляционные
отверстия зданий, используя экспериментальные методы в полном и в уменьшенном масштабе 13
1.3. ВОЗДЕЙСТВИЕ ГОРЯЩИХ ЧАСТИЦ НА ЭЛЕМЕНТЫ КЕРАМИЧЕСКОЙ ЧЕРЕПИЧНОЙ КРОВЛИ 31
1.3.1. Без учета хвои и листьев под плиткой 31
1.3.2. С учетом хвои и листьев под плиткой 34
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 38
Под лесными пожарами понимается стихийное, неуправляемое распространение огня по лесным площадям. Основными причинами их возникновения является деятельность человека, грозовые разряды, самовозгорания торфяной крошки и сельскохозяйственные палы в условиях жаркой погоды или в, так называемый, пожароопасный сезон.
В последние годы наблюдается увеличение количества природных пожаров на природно-урбанизированных территориях. Это связано с предпочтениями людей жить на лесных территориях, а также отсутствие понимания механизма перехода на урбанизированные территории.
Образование горящих частиц — это процесс, в результате которого горючие материалы, такие как кустарники, деревья и строительные материалы, нагреваются и разделяются на более мелкие горящие частички во время пожара .
Основными факторами, влияющими на воспламенение строительных материалов и распространение пожаров на природно-урбанизированных территориях, являются радиационный и конвективный перенос тепла от пламени и горящие частицы, которые могут накапливаться на крыше, в углах зданий, вблизи заборов или внутри помещений, что может привести к воспламенению сооружений.
Потребность проведения исследований в данной области обоснована необходимостью точнее охарактеризовать и определить условия воздействия на строения (тепловой поток от пламени и горящих частиц, которые образуются в результате горения растительности или строительных материалов) для различных типов природного-урбанизированных пожаров (например, плотность застройки, рельеф местности, растительные горючие материалы, ветер), а также уязвимость строений в зависимости от их формы и типов строительных материалов. Поэтому необходимо знать условия воспламенения горючих материалов путем горящих частиц.
Одним из способов снижения горючести искусственных и натуральных полимерных материалов (в том числе древесины), является использование огнезащитный составов, которые могут вводиться в полимер как по всему объему при производстве материалов, так и при поверхностной обработке готовых изделий.
В результате проведенных лабораторных исследование получены следующие результаты и сделаны выводы:
1. Проведено исследование зажигания образца древесины, как одиночными частицами веточек, так и группой частиц различных размеров и диаметров.
2. Отмечено, что для рассмотренных условий экспериментов, с ростом скорости ветра вероятность воспламенения образца древесины по поверхности частицами одного и того же размера растет. Это можно объяснить наличием ветра, действие которого приводит к раздуванию тлеющих частиц за счет подвода дополнительной порции окислителя и повышению их температуры.
3. Также на процесс воспламенения образца древесины влияет количество частиц. При нахождении в достаточной близости друг от друга они взаимодействуют, поддерживая температуру «набора» частиц. Соответственно время «остывания» возрастает и может превысить время индукции, что приводит к зажиганию образца. При уменьшении количества частиц виден процесс тления, т.к. запасенного количества тепла частицами недостаточно для воспламенения древесины.
4. Следует отметить, что при выбранных параметрах эксперимента образцы древесины, обработанные огнезащитными составами, оказались преимущественно невосприимчивыми к воздействию тлеющих частиц вне зависимости от сорта древесины.
5. Выявлено, что у образца, обработанного одним из составов, при тепловом воздействии проявлялась такая реакция, как «вспучивание» по поверхности.
6. При нагреве древесины, обработанной огнезащитным составом, происходило обугливание поверхности, вне зависимости от вида состава. Установлено характерное время теплового воздействия, при котором поверхность древесины равномерно обугливалась.
7. Результаты экспериментов показывают, что влияние огнезащитных составом существенно повышает защитные свойства древесины при воздействии на нее горящих и тлеющих частиц.
